Struktur und Übertragung des Marburg-Virus

Das Marburg-Virus ist ein tödlicher Erreger, der die Marburg-Krankheit verursacht. Die Marburg-Krankheit ist ein schweres virales hämorrhagisches Fieber. Diese Krankheit ist nach der Stadt Marburg in Deutschland benannt, wo 1967 der erste Ausbruch auftrat.

Dieser Virus hat seitdem weltweit mehrere Ausbrüche verursacht. Aufgrund seiner ungewöhnlichen Natur hat sich viel Forschung auf seine Struktur und Übertragungsmethode konzentriert.

Grundlegende Informationen zum Marburg-Virus und zur Taxonomie

Das Marburg-Virus gehört zusammen mit einem weiteren zoonotischen Virus zur Familie der Filoviridae: Ebola. Obwohl es sich um eine einzelne Art handelt, unterscheiden sich verschiedene Abstammungslinien des Marburg-Virus auf Nukleotidebene um bis zu 21% voneinander.

Im Vergleich zu anderen Virusarten mutiert das Marburg-Virus nur sehr langsam und weist keine vergleichsweise große Variation zwischen den Stämmen auf. Der Grund dafür ist nicht bekannt.

Struktur des Marburg-Virus

Das Marburg-Virus hat eine ungewöhnliche Form. Sie können in verschiedenen Formen vorliegen, z. B. stabförmig oder ringförmig, oder verzweigte Strukturen aufweisen.

Untersuchungen haben ergeben, dass etwa 30% der Viruspartikel filamentös sind, 37% die Nummer sechs haben und 33% rund sind. Andere Untersuchungen ergaben, dass alle Marburg-Viruspartikel einen Durchmesser von 80 nm hatten (verglichen mit dem Mittelwert der anderen Studie von 91 nm), sich jedoch in ihrer Länge stark unterschieden.

Die Membran der Marburg-Viruspartikel stammt vom Wirt und ist mit Spikes aus dem viralen Glykoprotein beschichtet. Diese Spikes unterstützen die Bindung, Rezeptorbindung und Fusion. Die Glykoproteine ​​gehören zu den größten Proteinen in Marburg-Viruspartikeln.

Im Kern des Viruspartikels befindet sich der Ribonukleoproteinkomplex, auch Nukleokapsid genannt, der aus dem viralen RNA-Genom und den dazugehörigen Nukleokapsidproteinen besteht. Die Nukleokapside sind röhrenförmige Strukturen, die eng mit dem RNA-Genom verbunden bleiben und ihm seine helikale Form geben.

Übertragung des Marburg-Virus

Das Marburg-Virus ist eine zoonotische Krankheit, dh es bleibt in einer Tierpopulation bestehen und wird dann auf den Menschen übertragen. Menschen, die mit dem Marburg-Virus infiziert sind, weil sie einem infizierten Tier ausgesetzt sind, geben es dann an andere Menschen weiter.

Die zoonotische Natur des Marburg-Virus bedeutet, dass es bestimmte Grenzen gibt, wo Ausbrüche außerhalb des Labors auftreten können. Sein ökologisches Gebiet, in dem es geeignete Wirte hat, befindet sich in bestimmten Gebieten Ost-, Süd-Zentralafrikas, wo das Klima trocken und offen ist.

Zum Beispiel wurde festgestellt, dass der Ausbruch in Angola ökologisch vorhergesagt wurde, aber es war das erste Ereignis, das nicht auf Ostafrika zurückgeführt werden konnte. Der ursprüngliche deutsche Ausbruch kam von importierten Affen.

Die Übertragung von Mensch zu Mensch erfolgt durch direkten Kontakt von Körperflüssigkeiten wie Speichel, Schweiß, Stuhl und Muttermilch.

Untersuchungen zeigen, dass das Virus auch Wochen oder Monate nach Auftreten der Symptome in Tränen, Sperma und Leber gefunden wurde. Untersuchungen legen jedoch nahe, dass eine Übertragung des Marburg-Virus von einem infizierten Menschen im Allgemeinen unwahrscheinlich ist, außer wenn er in engem Kontakt ohne Schutzausrüstung steht, beispielsweise während der Behandlung ohne Barrierepflege oder bestimmter Bestattungspraktiken.

Replikationszyklus des Marburg-Virus

Die Untersuchung des Replikationszyklus des Marburg-Virus erfolgt schrittweise, wobei Versionen des Virus verwendet werden, denen bestimmte Elemente fehlen, um zu verhindern, dass sie gefährlich werden. Während diese Untersuchungsmethode uns hilft, den Eintritt, die Replikation und das Knospen zu verstehen, hilft sie uns nicht, die morphologischen Merkmale und die Proteinzusammensetzung von echten Marburg-Viruspartikeln zu verstehen.

Im Allgemeinen gelangt das Marburg-Virus durch Anheften, Endozytose und Fusion in die Wirtszelle. Sowohl die Bindung als auch die Fusion werden durch das Marburg-Virus-Glykoprotein vermittelt, wo es an verschiedene Arten von C-Typ-Lektinen oder TAM-Rezeptor-Proteinkinasen bindet. Die Methode, mit der Endozytose auftritt, ist nicht gut verstanden, kann jedoch ähnlich wie das Ebola-Virus auftreten, mit dem es verwandt ist.

Die Transkription und Replikation des viralen RNA-Genoms erfolgt nach Freisetzung des Nucleocapsids in die infizierte Zelle. Sieben monocistronische mRNAs werden von den Nucleocapsid-Proteinen transkribiert und eingekapselt.

Die neuen Nukleokapside werden anschließend an Stellen rekrutiert, an denen Virusknospen auftreten. Glykoproteine ​​werden an den Knospungsstellen rekrutiert, wo VP40 die Bildung und Freisetzung von filamentösen virusähnlichen Partikeln induziert.

Quellen

• Brauburger, K. et al. (2012). 45 Jahre Marburg-Virusforschung. Viren. https://doi.org/10.3390/v4101878
• Towner, JS et al. (2006). Marburgvirus-Genomik und Assoziation mit einem großen hämorrhagischen Fieberausbruch in Angola. Zeitschrift für Virologie. https://doi.org/10.1128/JVI.00069-06
• J. Brainard et al. (2015). Risikofaktoren für die Übertragung der Ebola- oder Marburg-Virus-Krankheit: eine systematische Überprüfung und Metaanalyse. Internationale Zeitschrift für Epidemiologie. https://doi.org/10.1093/ije/dyv307